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La previsione della radiazione solare e della producibilità attesa da un impianto fotovoltaico è sicuramente una delle frontiere della meteorologia applicata alla energie rinnovabili ove il dato previsto fornito assume un valore che impatta economicamente sull'offerta di quella fonte sul mercato di borsa energetico.

Il metro di valutazione della bontà della previsione in questo caso è correlato ad un indice di tipo ecomomico : il minor sbilanciamento possibile tra l'energia prevista offerta sul mercato del trading e il consuntivo misurato. Con le nuove norme di indirizzo emanate dall'autorità dell'energia nel documento Revisione del servizio di dispacciamento dell’energia elettrica per le unità di produzione di energia elettrica alimentate da fonti rinnovabili non programmabili , oltre una certa soglia di tolleranza gli eventuali sbilanciamenti diventano un onere.

Ecco che una questa tipologia di previsione assume un altissimo valore economico senza che ci si possa nascondere dietro azzardi, scuse, proclami in caso di errori. L'errore è sempre possibile e con le attuali anomalie climatiche i modelli meteorologici faticano molto spesso ad inquadrare una corretta evoluzione, che nel caso della previsione della radiazione solare può essere inficiata dal semplice insorgere di nuvolosità bassa o di foschie, elementi che normalmente l'uomo non percepisce come una significativa prognosi meteorologica errata.

Particolari tecnologie di correzione della previsione sono efficaci per aumentarne l'accuratezza misurata non attraverso valutazioni spannometriche ma con campagne di verifica della correlazione tra prognosi e misura.

Attraverso alcune semplici domande ( quelle che ci più spesso ci fate ) e risposte, cercheremo di spiegarvi l'evoluzione delle nostre piattaforme sviluppate con un occhio attento alle esigenze del mercato: scalarità, intuitività, economicità.

Cosa significa previsione di radiazione solare, temperatura, vento etc.. ad alta risoluzione?

Le nostre linee modellistiche ad alta risoluzione forniscono giornalmente tutti i principali parametri  atmosferici d’interesse fotovoltaico per oltre 8.000.000 di località nel mondo, una copertura capillare ad alta risoluzione non solo per l’Italia ma per tutta l’Europa, StatiUniti, Sud America, Asia…ecc. Le previsioni, verificate su tutta Europa, esibiscono una correlazione con le misurazioni in campo sempre superiore al 90% su base giornaliera Attualmente lo stato dell'arte della simulazione atmosferica è rappresentato dal Weather Reseach and Forecasting model (WRF), sviluppato dalla National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). Il WRF si presta per innumerevoli applicazioni sia previsionali che di reanalisi storica ,elaborando le condizioni atmosferiche mediamente ogni 5 km. La versione utilizzata dal 2011 da Datameteo è ad altissima risoluzione, arrivando ad un punto di previsione ogni 1,1km, ulteriormente affinabili in fase di post processing.  Datameteo apre quindi al cliente una “finestra” di simulazione valida per gran parte del globo e specifica ad alta risoluzione per tutto il continente europeo, utile a proporre i più svariati parametri d’interesse fotovoltaico (radiazione solare diretta, indiretta, inclinata, scattering,  copertura nuvolosa, temperatura, vento al suolo) centrati esattamente sul luogo oggetto di valutazione.  La radiazione è normalmente espressa come watt/m2 Possono essere elaborate altre unità (energia aggregata di radiazione) o scale (joule sq.cm/h). La sicurezza di fornire una previsione precisa è giustificata da più fattori: prima di tutto i modelli in uso  forniscono una previsione di radiazione solare coerente e consistente con le validazioni interne e rispetto a quelle condotte dai nostri clienti. Questo è possibile grazie alla risoluzione spaziale del modello ed alla microfisica avanzata. I flussi previsionali sono erogati tramite interfaccia API e contengono tutti i tipi di radiazione, Globale, Diretta, Diffusa, Inclinata.

La risoluzione di un modello meteorologico indica la distanza che intercorre tra un punto ed un altro su cui vengono calcolate le variabili meteorologiche. Più è alta la risoluzione più fitta sarà la griglia di calcolo. Attenzione però non è solo la risoluzione l'unico elemento da considerare , importantissima anche la strutturazione verticale del modello ed il campionamento della previsione, cioè la frequenza con cui viene calcolato il segnale di previsione.Questa tecnologia richiede però alte risorse di computazione per il calcolo

Come calcolate  la previsione di potenza o producibilità di un impianto fotovoltaico?

La previsione deterministica della potenza solare è basata su di un sistema algoritmico che tiene in considerazione la capacità del sistema fotovoltaico (kWp), la performance rate e l’irradianza solare delle superfici inclinate. Queste informazioni possono essere stimate insieme al cliente qualora non disponibili. E’ quindi possibile calcolare la potenza generata da un singolo sistema o un PV-ensemble per i giorni successivi con un algoritmo particolarmente sofisticato di matrice genetica. E’ giusto ricordare come la previsione di potenza per un’insieme di sistemi fotovoltaici, sia meno fluttuante di quella su un sistema singolo. Questo motivo ci spinge a favorire, quando possibile, l’approccio GRID quindi l’aggregazione d’impianti omogenei attivi su di una stessa area (provincia, regione), rendendo la previsione ancor più affidabile, favorendone l’integrazione all’interno dei sistemi di management dell’energia prodotta. Il sistema di previsione funziona sia su impianti fissi che su impianti con inseguitore.   Questo servizio di 1° livello è affiancato da un 2° livello che offre maggiori garanzie di accuratezza e precisione , in tema di sbilanciamenti e prestazioni

Quali parametri verranno richiesti per l'attivazione della previsione di producibilità fotovoltaica?

I parametri richiesti sono: - Coordinate Impianto (WGS 84) -  Altitudine Impianto (m slm) - Superficie Impianto in m² - Potenza di picco (KW) - Tipo installazione (terra, monoassiale a inseguimento, fisso, a falda, integrato….) - Orientamento

Il diagramma di flusso mostra in modo chiaro ed intutivo le caratteristiche delle due tipologie di servizio di producibilità fotovoltaica proposti

Quali risultati si potranno  raggiungere con il servizio di previsione di  1° livello?

Il sistema di previsione della potenza generata dall’impianto è sviluppato con occhio attento alla gestione della rete, alla semplicità d’attivazione ed al contenimento dei costi finali. L'utilizzo di modelli meteorologici ad alta risoluzione è sinonimo di buone prestazioni generali dell'algoritmo di producibilità mentre per migliorare l'accuratezza in aree soggette a microclimi con nebbie, foschie persistenti e per impianti che non sono sottoposti ad evidenti decadimenti di prestazioni dovuti a condizioni ambientali anomale (polveri, zone di ombra, ecc) o dai materiali utilizzati si ricorre all'approccio di 2° livello.

Nell'immagine sopra il sistema di monitoring che permette agevolmente di monitorare gli andamenti delle previsioni di producibilità , confrontati con la tendenza meteorologica ricavata da dati di stazioni meteorologiche al suolo o da punti di misura "virtuali" ricavati da un algoritmo che confronta emissioni modellistiche e sat point. Un innovativo sistema che permette di confrontare la memoria storica di un impianto con la previsione attesa al fine di analizzare le prestazione di un impianto o individuare potenziali allerte meteorologiche nel breve termine o programmare manutenzioni nel medio periodo.

Quali sono i punti di forza della soluzione 1 °livello di calcolo della previsione di producibilità fotovoltaica?

- Alta precisione , tempi di attivazione brevi, poche informazioni richieste al cliente - Non serve strumentazione di misura della radiazione in campo - Possibilità di varie aggregazioni tra impianti areali, per regione, comune etc - Possibilità di ottenere output  a step fino a 15 minuti ( 4 record all’ora ) con due aggiornamenti giorno e previsioni sino a 168 h - Disponibilità di attivazione servizio Trial 3 mesi  Per finire un domanda la vogliamo rivolgere a voi : Quando acquistate qualche servizio dal più insignificante al più particolare come potrebbero essere queste tipologie di approccio vi fermate alla voce sconto o leggete tutta "l'etichetta" del servizio che poi dovrà "indossare" la vostra azienda?

Datameteo staff

 

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